?選擇題突破二　氧化還原反應與離子反應

氧化還原反應概念、規(guī)律與判斷
1.(2022·山東卷,8)實驗室制備KMnO4過程為:①高溫下在熔融強堿性介質(zhì)中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4;②水溶后冷卻,調(diào)溶液pH至弱堿性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③減壓過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,再減壓過濾得KMnO4。下列說法正確的是(　D　)
A.①中用瓷坩堝作反應器
B.①中用NaOH作強堿性介質(zhì)
C.②中K2MnO4只體現(xiàn)氧化性
D.MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%
解析:①中高溫下在熔融強堿性介質(zhì)中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4,由于瓷坩堝易被強堿腐蝕,故不能用瓷坩堝作反應器,A不正確;制備KMnO4時為防止引入雜質(zhì)離子,①中用KOH作強堿性介質(zhì),不能用NaOH,B不正確;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,其既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性,C不正確;根據(jù)化合價的變化及元素守恒,可得物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系為3MnO2～3K2MnO4～2KMnO4+MnO2,MnO2中的Mn元素只有23轉(zhuǎn)化為KMnO4,因此,MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%,D正確。
2.(2022·湖南卷,9)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H+和e-的轉(zhuǎn)移(如a、b和c),能將海洋中的NO2-轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層,反應過程如圖所示。

下列說法正確的是(　D　)
A.過程Ⅰ中NO2-發(fā)生氧化反應
B.a和b中轉(zhuǎn)移的e-數(shù)目相等
C.過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D.過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO2-+NH4+N2↑+2H2O
解析:由題圖可知,過程Ⅰ中NO2-轉(zhuǎn)化為NO,氮元素化合價由+3價降低到+2價,NO2-作氧化劑,被還原,發(fā)生還原反應,A錯誤;由題圖可知,過程Ⅰ為NO2-在酶1的作用下轉(zhuǎn)化為NO和H2O,反應的離子方程式為NO2-+2H++e-NO↑+H2O,過程Ⅱ為NO和NH4+在酶2的作用下得3e-、2H+發(fā)生氧化還原反應生成H2O和N2H4,反應的離子方程式為NO+NH4++3e-+2H+N2H4+H2O,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目不相等,B錯誤;由上述分析可知,過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH4+)=1∶1,C錯誤;由題圖可知,過程Ⅲ為N2H4轉(zhuǎn)化為N2和4H+、4e-,反應的離子方程式為N2H4N2↑+4H++4e-,過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO2-+NH4+N2↑+2H2O,D正確。
3.(2020·山東卷,2)下列敘述不涉及氧化還原反應的是(　B　)
A.谷物發(fā)酵釀造食醋
B.小蘇打用作食品膨松劑
C.含氯消毒劑用于環(huán)境消毒
D.大氣中NO2參與酸雨形成
解析:谷物發(fā)酵釀造食醋過程中CH3CH2OH轉(zhuǎn)化為CH3COOH屬于氧化還原反應,A項不符合題意;小蘇打用作食品膨松劑利用的是NaHCO3受熱分解會放出CO2的性質(zhì),不涉及氧化還原反應,B項符合題意;含氯消毒劑具有較強的氧化性,消毒時發(fā)生氧化還原反應,C項不符合題意;大氣中的NO2形成酸雨時發(fā)生反應3NO2+H2O2HNO3+NO,該反應屬于氧化還原反應,D項不符合題意。
離子共存與離子方程式正誤判斷
1.(雙選)(2022·湖南卷,11)下列離子方程式正確的是(　AC　)
A.Cl2通入冷的NaOH溶液:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
B.用醋酸和淀粉KI溶液檢驗加碘鹽中的IO3-:IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O
C.FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀:2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+
D.NaHCO3溶液與少量的Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
解析:Cl2通入冷的NaOH溶液中發(fā)生反應生成氯化鈉和次氯酸鈉,該反應的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,A正確;醋酸是弱酸,在離子方程式中不能用H+表示,B不正確;H2O2具有較強的氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生的沉淀是氫氧化鐵,C正確;NaHCO3溶液與少量的Ba(OH)2溶液混合后發(fā)生反應生成碳酸鋇沉淀、碳酸鈉和水,NaHCO3過量,Ba(OH)2全部參加反應,因此該反應的離子方程式為2HCO3-+Ba2++2OH-BaCO3↓+CO32-+2H2O,D不正確。
2.(2022·廣東卷,4)實驗室進行粗鹽提純時,需除去Ca2+、Mg2+和SO42-,所用試劑包括BaCl2以及(　A　)
A.Na2CO3、NaOH、HCl
B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH
D.Na2CO3、NaOH、HNO3
解析:粗鹽中主要成分為NaCl。除去Ca2+選用CO32-將其轉(zhuǎn)化為沉淀,為了不引入新雜質(zhì),所加物質(zhì)的陽離子為Na+,即選用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需選用NaOH,除去SO42-需選用BaCl2,因所加除雜試劑均過量,因此向粗鹽樣品中加入除雜試劑的順序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均過量,成為新雜質(zhì),需要過濾后向濾液中加入HCl,至溶液中不再有氣泡產(chǎn)生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后將溶液蒸干得到較為純凈的食鹽產(chǎn)品。
3.(2022·廣東卷,14)下列關于Na的化合物之間轉(zhuǎn)化反應的離子方程式書寫正確的是(　B　)
A.堿轉(zhuǎn)化為酸式鹽:OH-+2H++CO32-HCO3-+2H2O
B.堿轉(zhuǎn)化為兩種鹽:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O
C.過氧化物轉(zhuǎn)化為堿:2O22-+2H2O4OH-+O2↑
D.鹽轉(zhuǎn)化為另一種鹽:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
解析:向氫氧化鈉溶液中通入足量的二氧化碳,堿可以轉(zhuǎn)化成酸式鹽,離子方程式為CO2+OH-HCO3-,且題給離子方程式未配平,故A錯誤;氯氣通入NaOH溶液中可以生成氯化鈉和次氯酸鈉兩種鹽,其離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,故B正確;鈉的過氧化物為Na2O2,可以和水反應生成氫氧化鈉,但在離子方程式里Na2O2不能拆成離子,故C錯誤;硅酸鈉溶于水,在離子方程式里要寫成離子,故D錯誤。
4.(2022·全國乙卷,9)某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:
①溶于水,得到無色透明溶液。
②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出。離心分離。
③?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液有沉淀產(chǎn)生。
該樣品中確定存在的是(　A　)
A.Na2SO4、Na2S2O3
B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3
D.Na2SO3、Na2CO3
解析:由題意可知,①取少量樣品溶于水得到無色透明溶液,說明固體溶于水且相互之間不反應;②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體放出,說明固體中存在Na2S2O3,發(fā)生反應S2O32-+2H+S↓+H2O+SO2↑,離心分離;③?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀產(chǎn)生,則沉淀為BaSO4,說明固體中存在Na2SO4。Na2SO3與過量稀鹽酸反應生成二氧化硫,Na2CO3與過量稀鹽酸反應生成二氧化碳,而這些現(xiàn)象可以被Na2S2O3與過量稀鹽酸反應的現(xiàn)象覆蓋掉,不能確定是否存在Na2SO3和Na2CO3。綜上分析,該樣品中確定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。

氧化還原反應在選擇題中主要結(jié)合日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及化學實驗中常見的化學現(xiàn)象考查氧化還原反應的有關概念,根據(jù)陌生的氧化還原反應的化學方程式利用強弱律、守恒律比較氧化性、還原性的強弱及進行量的有關計算。離子共存和離子方程式正誤判斷是高考的經(jīng)典題型。離子共存通常在三個方面設置陷阱,即(1)從題目要求上,如①一定大量共存、可能大量共存、不能大量共存;②帶附加條件的不能大量共存,因發(fā)生××反應不能大量共存、因生成沉淀不能大量共存等。(2)從題目信息上,如顏色信息、酸堿性信息。(3)看離子間是否反應,如發(fā)生復分解反應、相互促進的水解反應、氧化還原反應、絡合反應。離子方程式正誤判斷?？贾袑W化學教材中的基本反應——復分解反應、氧化還原反應,題目考查內(nèi)容主要是元素化合物的性質(zhì)、化學過程的解釋,具有一定的綜合性。

氧化還原反應的概念及應用
1.常見氧化劑及其還原產(chǎn)物
氧化劑
還原產(chǎn)物
氧化劑
還原產(chǎn)物
Cl2(X2)
Cl-(X-)
O2
H2O/O2-/
OH-
Fe3+
Fe2+
酸性
KMnO4、
MnO2
Mn2+
酸性
K2Cr2O7
Cr3+
HClO
Cl-
HNO3
NO2(濃)、
NO(稀)
H2O2(H+)
H2O
PbO2
Pb2+
FeO42-(H+)
Fe3+
NaBiO3
Bi3+



2.常見還原劑及其氧化產(chǎn)物
還原劑
氧化產(chǎn)物
還原劑
氧化產(chǎn)物
Fe2+
Fe3+
H2S/S2-
S、SO2
SO2/SO32-
SO3、SO42-
HI/I-
I2
NH3
N2、NO
N2H4
N2
CO
CO2



3.新情境下氧化還原反應化學方程式的書寫技巧
以2017年全國Ⅲ卷28題(2)為例予以說明。
工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式:　 。?
第一步:書寫“主干物質(zhì)”,即反應物中的氧化劑、還原劑,產(chǎn)物中的氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
As2S3+O2H3AsO4+S
第二步:標出發(fā)生變價的元素的化合價,利用得失電子守恒配平“主干物質(zhì)”。
2As+32S-23+5O024H3As+5O-24+6S0
第三步:利用質(zhì)量守恒補充完整反應的化學方程式。
2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S
注意:(1)若為離子方程式,第二步之后應先進行電荷守恒,再進行原子守恒。一般原則是酸性條件用H+、堿性條件用OH-調(diào)平電荷,最后用觀察法使原子守恒,補水原則是“H”不夠水來湊。
(2)對于電化學以氧化還原反應為核心的電極反應的書寫,該方法同樣有效。
氧化還原反應的“四大規(guī)律”

突破離子共存的四大題設“陷阱”
條件
類型
常見表述
誤點點撥

“無色”
Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等有色離子不能大量存在
“常溫下pH=1”或“常溫下pH=13”
溶液顯酸性或堿性
“因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存”
只能是氧化性離子和還原性離子不能大量共存,并不是其他離子反應,同時要注意溶液酸堿性的影響
“透明”
“透明”也可“有色”

“與Al反應放出H2”
溶液既可能顯酸性也可能顯堿性
“常溫下由水電離出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液”
溶液既可能顯酸性也可能顯堿性
含有大量Fe3+的溶液
酸性溶液并具有強氧化性
含有大量AlO2-、S2-的溶液
堿性溶液
含有大量NO3-的溶液
H+與還原性離子不能同時大量存在

NH4+與CH3COO-、CO32-等;Mg2+與HCO3-等
存在相互促進水解的情況,但水解程度較小,在溶液中仍然能共存
Al3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、HS-、S2-等;Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等
相互促進水解,生成沉淀或氣體,不能大量共存
題干
要求
“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”
審清關鍵詞

離子方程式正誤判斷的解題要點
1.正確判斷離子方程式的關鍵點
審清
題意
(1)注意反應環(huán)境;
(2)注意操作順序;
(3)注意反應物之間量的關系
化學式
拆寫
(1)易溶強電解質(zhì)拆,弱電解質(zhì)、難溶物不拆;
(2)微溶物清拆濁不拆,單質(zhì)、氧化物不拆,濃硫酸不拆
反應
產(chǎn)物
(1)分析量不同時的產(chǎn)物;
(2)分析是否漏掉同步反應;
(3)分析變價元素的產(chǎn)物
離子
方程式
三守恒
(1)分析原子、電荷是否守恒;
(2)氧化還原反應分析得失電子是否守恒

2.離子方程式的書寫技巧
(1)過量與少量型。
書寫原則是“以少定多”,即先根據(jù)題給條件判斷“少量物質(zhì)”,以“少量物質(zhì)”的化學計量數(shù)(充分反應)確定所需“過量物質(zhì)”的化學計量數(shù)。
[例] 書寫碳酸氫鈉溶液中滴加少量氫氧化鋇溶液的離子方程式。

(2)信息型非氧化還原反應。
運用“證據(jù)→推理→符號”思路書寫新情境離子方程式的基本過程如下:“讀”取題目中的有效信息(證據(jù)),寫出主要反應物和生成物的化學式(推理+表征),再依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒(基本規(guī)律),即可輕松寫出規(guī)范的離子方程式。

氧化還原反應概念、規(guī)律與判斷
1.(2022·廣東梅州模擬)化學與生活密切相關,下列敘述不涉及氧化還原反應的是(　A　)
A.煅燒貝殼,將產(chǎn)物投入海水中以獲得Mg(OH)2
B.用小麥、大米、玉米、高粱、糯米五種糧食發(fā)酵釀酒
C.將在酒精燈上灼燒后的銅絲迅速插入乙醇中,能聞到刺激性氣味
D.將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中,溶液紫色褪去
解析:貝殼的主要成分為碳酸鈣,煅燒時碳酸鈣分解生成二氧化碳和氧化鈣,氧化鈣、水、鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂和鈣離子,在整個過程中均不涉及氧化還原反應,A項符合題意;小麥、大米、玉米、高粱、糯米五種糧食的主要成分為淀粉,由淀粉發(fā)酵釀酒需要經(jīng)過水解成葡萄糖,葡萄糖再被氧化成乙醇、二氧化碳和水,涉及氧化還原反應,B項不符合題意;將在酒精燈上灼燒后的銅絲迅速插入乙醇中,會引起乙醇的催化氧化,故涉及氧化還原反應,C項不符合題意;乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為二氧化碳和水,高錳酸鉀本身被還原,溶液褪色,涉及氧化還原反應,D項不符合題意。
2.(2022·湖南岳陽三模)誤服白磷(P4),應立即用2%硫酸銅溶液洗胃,其反應是11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,下列說法正確的是(　B　)
A.當有1.1 mol P4參與反應時,有6 mol電子轉(zhuǎn)移
B.1 mol CuSO4能氧化0.05 mol P4
C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5∶6
D.H2SO4是還原產(chǎn)物
解析:由化學方程式可知轉(zhuǎn)移電子數(shù)和白磷之間的關系為11P4 ～120e-,當有1.1 mol P4參與反應時,有12 mol電子轉(zhuǎn)移,A錯誤;根據(jù)得失電子守恒,被CuSO4氧化得到的H3PO4的關系為60CuSO4～60e-～12H3PO4～3P4,因此1 mol CuSO4能氧化 0.05 mol P4,B正確;H3PO4是氧化產(chǎn)物,Cu3P是還原產(chǎn)物,則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為24∶20=6∶5,C錯誤;S的化合價沒有發(fā)生改變,因此H2SO4不是還原產(chǎn)物,Cu3P才是還原產(chǎn)物,D錯誤。
3.(2022·山東泰安一模)中國自古有“信口雌黃”“雄黃入藥”之說。雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物,早期都曾用作繪畫顏料,因都有抗病毒療效也用來入藥。砷元素有+2、+3兩種常見價態(tài)。一定條件下,雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　C　)

A.反應Ⅰ中,As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為 1∶1時可恰好完全反應
B.反應Ⅱ中,物質(zhì)a可能是S、SO2
C.反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ是氧化還原反應;反應Ⅲ是非氧化還原反應
D.反應Ⅰ可用NaOH溶液吸收H2S,向吸收后的溶液中加入足量稀硫酸可為反應Ⅳ提供H2S
解析:反應Ⅰ中,As2S3和SnCl2反應生成Sn4+、As4S4,As化合價由+3變?yōu)?2,Sn化合價由+2變?yōu)?4,根據(jù)得失電子守恒可知,As2S3～SnCl2,即物質(zhì)的量之比為1∶1時可恰好完全反應,A正確;反應Ⅱ中氧氣具有氧化性,負二價硫具有還原性,則物質(zhì)a可能是S、SO2,B正確;反應Ⅳ中H、O、S、As元素化合價反應前后均不改變,是非氧化還原反應,C錯誤;反應Ⅰ可用NaOH溶液吸收H2S,吸收后的溶液中存在生成的硫化鈉,向其中加入足量稀硫酸反應生成硫化氫氣體,可為反應Ⅳ提供H2S,D正確。

解答氧化還原反應選擇題的方法
1.理清知識線索:化合價升高→失電子→還原劑→氧化反應→氧化產(chǎn)物,化合價降低→得電子→氧化劑→還原反應→還原產(chǎn)物。
2.明確解題方法和思路,理解概念抓實質(zhì),解題應用靠特征,即從氧化還原反應的實質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移去分析理解有關的概念,而在實際解題過程中,應從分析元素化合價變化這一氧化還原反應的特征入手。
3.注意三點:(1)氧化還原反應的有關概念較多,因此應注意加深對概念內(nèi)涵的理解和外延的掌握。(2)在氧化還原反應中,氧化劑和還原劑可以是不同反應物,也可以是同一反應物,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物可以是不同產(chǎn)物,也可以是同一種產(chǎn)物。(3)由于有些氧化還原反應中,氧化劑或還原劑并沒有全部發(fā)生氧化還原反應,因此在求氧化劑或還原劑的質(zhì)量或兩者的比例時易發(fā)生錯誤。

離子共存與離子方程式正誤判斷
1.(2022·福建福州二模)常溫下,下列各組離子一定能大量共存的是(　D　)
A.pH>7的溶液中:Na+、ClO-、NO3-、I-
B.c(H+)c(OH-)=102的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO42-
C.加鋁粉能產(chǎn)生大量H2的溶液中:Na+、NH4+、NO3-、Cl-
D.由水電離出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-
解析:ClO-可以氧化I-而不能大量共存,故A不符合題意;常溫下,c(H+)c(OH-)=102,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,兩式結(jié)合可知,c(H+)=10-6 mol·L-1,此時Fe3+會水解成氫氧化鐵沉淀,不能大量存在,故B不符合題意;加鋁粉能產(chǎn)生大量H2的溶液為酸性或堿性溶液,當為堿性溶液時,NH4+可以與OH-反應而不能大量共存,故C不符合題意;由水電離出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1的溶液為酸性或堿性溶液,K+、Na+、NO3-、Cl-在酸性或堿性條件下都可以大量共存,故D符合題意。
2.(2022·湖南衡陽二模)下列各組澄清溶液中的離子能大量共存,且加入試劑后發(fā)生反應的離子方程式書寫正確的是(　D　)
選項
離子
試劑
離子方程式
A
NH4+、Mg2+、
Fe3+、SO42-
少量
銅粉
Fe3++CuFe2++Cu2+
B
Fe2+、H+、
Cl-、NO3-
KNO3
溶液
3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
C
K+、Na+、
ClO-、SO42-
少量
SO2
SO2+H2O+ClO-SO42-+HClO+Cl-
D
K+、Na+、
SO42-、AlO2-
少量
NH4Cl
NH4++AlO2-+2H2O
Al(OH)3↓+
NH3·H2O

解析:NH4+、Mg2+、Fe3+、SO42-之間互不反應,能夠共存;Cu和Fe3+反應,離子方程式應該為 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,A錯誤。NO3-與H+、Fe2+會發(fā)生氧化還原反應,不能大量共存;離子方程式書寫合理,B錯誤。K+、Na+、ClO-、SO42-之間互不反應,能夠大量共存;通入少量SO2,ClO-與SO2發(fā)生氧化還原反應,當SO2少量,ClO-過量時,離子方程式應該為SO2+H2O+3ClO-SO42-+2HClO+Cl-,C錯誤。K+、Na+、SO42-、AlO2-之間互不反應,能夠大量共存;加入少量NH4Cl時,NH4+與AlO2-反應生成 Al(OH)3 沉淀和NH3·H2O,反應的離子方程式為NH4++AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+NH3·H2O,D正確。

離子共存選擇題的分析思路
(1)先看條件——題干條件。
一看
題干要求
需辨別的離子組是“大量共存”還是“不能大量共存”,是“可能”還是“一定”
二看
附加條件
如①溶液的顏色,若為無色溶液,則MnO4-、Fe3+、Cu2+、Fe2+等有色離子不能大量存在;②溶液的酸、堿性;③特定離子或分子的存在等

(2)后看反應——所給離子之間能否發(fā)生反應。
能反應則不能共存;不反應則能共存。

3.(2022·山東泰安二模)下列有關海水綜合利用的離子方程式不正確的是(　A　)
A.海水提鎂中用石灰乳沉鎂:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
B.海水提溴中用SO2水溶液富集溴:SO2+Br2+2H2O4H++SO42-+2Br-
C.氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水:2Cl-+2H2OCl2↑+2OH-+H2↑
D.侯氏制堿法中獲取碳酸氫鈉:Na++CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4+
解析:石灰乳在離子方程式中應寫化學式,該離子方程式為Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,故A不正確;溴單質(zhì)與二氧化硫在溶液中反應生成硫酸和HBr,離子方程式正確,故B正確;電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣和NaOH,離子方程式正確,故C正確;侯氏制堿法中獲取碳酸氫鈉的反應為NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,其中氯化鈉和氯化銨均為強電解質(zhì),化學式可拆,離子方程式正確,故D正確。
4.(2022·廣東梅州二模)宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養(yǎng)之一。下列實驗現(xiàn)象對應的離子方程式正確的是(　A　)
A.過量SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液,溶液紅色褪去:SO2+OH-HSO3-
B.大理石與鹽酸接觸,產(chǎn)生無色氣泡:CO32-+2H+CO2↑+H2O
C.CO2通入飽和Na2CO3溶液中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象:CO2+H2O+CO32-2HCO3-
D.鐵釘浸泡在CuSO4溶液中,鐵釘表面產(chǎn)生紅色固體:2Fe+3Cu2+3Cu+2Fe3+
解析:二氧化硫為酸性氧化物,過量的SO2與NaOH溶液反應生成酸式鹽和水,溶液紅色褪去,其離子方程式為SO2+OH-HSO3-,故A正確;大理石與鹽酸接觸,發(fā)生反應生成CaCl2、CO2和H2O,由于CaCO3難溶于水,在離子方程式中應保留化學式,其離子方程式為CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O,故B錯誤;CO2通入飽和Na2CO3溶液中,兩者發(fā)生反應生成碳酸氫鈉,由于碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小,則產(chǎn)生沉淀,即溶液出現(xiàn)渾濁,其離子方程式為CO2+H2O+2Na++CO32-2NaHCO3↓,故C錯誤;鐵釘浸泡在CuSO4溶液中,鐵釘表面產(chǎn)生紅色固體,說明鐵能與硫酸銅發(fā)生置換反應,即Fe與CuSO4發(fā)生反應,生成硫酸亞鐵和Cu,其離子方程式為Fe+Cu2+Fe2++Cu,故D錯誤。

離子方程式正誤判斷的關注點



專項訓練1　氧化還原反應概念、規(guī)律與判斷
1.(2022·山東臨沂一模)下列敘述不涉及氧化還原反應的是(　D　)
A.利用ClO2泡騰片殺滅新型冠狀病毒
B.葡萄糖被人體吸收并提供能量
C.將紅熱鐵制品投入水中淬火
D.牙膏中添加氟化物用于預防齲齒
解析:利用 ClO2泡騰片殺滅新型冠狀病毒是利用其強氧化性,涉及氧化還原反應,A不符合題意;葡萄糖被人體吸收并提供能量的過程中葡萄糖可被氧化生成二氧化碳和水,B不符合題意;將紅熱鐵制品投入水中淬火時鐵與水發(fā)生了反應生成四氧化三鐵和氫氣,涉及氧化還原反應,C不符合題意;若使用含氟牙膏,Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F],使沉淀溶解平衡正向移動,最終在牙齒表面形成難溶性的Ca5(PO4)3F,因此可防止齲齒,在轉(zhuǎn)化過程中元素化合價沒有發(fā)生變化,因此不涉及氧化還原反應,D符合題意。
2.(2022·重慶模擬)關于反應4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2↓,下列說法正確的是(　D　)
A.CO是氧化產(chǎn)物
B.SiH4發(fā)生還原反應
C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4
D.生成1 mol SiO2時,轉(zhuǎn)移8 mol電子
解析:根據(jù)化學方程式,碳元素的化合價由+4價降為+2價,故CO為還原產(chǎn)物,A錯誤;氫元素的化合價由-1價升為+1價,故SiH4發(fā)生氧化反應,B錯誤;反應中氧化劑為二氧化碳,還原劑為SiH4,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1,C錯誤;根據(jù)化學方程式可知,氫元素的化合價由-1價升高至+1價,因此生成1 mol SiO2時,轉(zhuǎn)移8 mol電子,D正確。
3.(2022·湖南岳陽二模)已知NH4CuSO3與足量的1 mol/L硫酸溶液混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;③溶液呈藍色。據(jù)此判斷下列說法合理的是(　D　)
A.NH4CuSO3中硫元素被還原
B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫或氨氣
C.該反應中硫酸既體現(xiàn)了酸性又體現(xiàn)了氧化性
D.反應中每消耗1 mol NH4CuSO3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為3.01×1023
解析:反應的化學方程式為2NH4CuSO3+2H2SO4CuSO4+Cu+2SO2↑+
(NH4)2SO4+2H2O,由化學方程式可知NH4CuSO3中只有Cu元素化合價發(fā)生變化,S元素化合價未改變,故A錯誤;反應在酸性環(huán)境中進行,不可能有氨氣生成,故B錯誤;由反應可知,該反應中只有Cu元素化合價發(fā)生變化,硫酸根離子反應前后未變化,在反應中硫酸只體現(xiàn)酸性,故C錯誤;NH4CuSO3中Cu的化合價既降低又升高,根據(jù)化學方程式可知電子轉(zhuǎn)移關系為2NH4CuSO3～e-,故每消耗1 mol NH4CuSO3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為3.01×1023,故D正確。
4.含氰化物的廢液亂倒或與酸混合,均易生成有劇毒且易揮發(fā)的氰化氫。工業(yè)上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水,發(fā)生的主要反應為 CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　A　)
A.Cl2是氧化劑,CO2和N2是氧化產(chǎn)物
B.上述離子方程式配平后,氧化劑、還原劑的化學計量數(shù)之比為2∶5
C.若有5NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成CO2的體積為22.4 L
D.若將該反應設計成原電池,則CN-在正極區(qū)發(fā)生反應
解析:在反應CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,Cl元素化合價由0價降低為-1價,C元素化合價由+2價升高為+4價,N元素化合價由-3價升高為0價,可知Cl2是氧化劑,CO2和N2是氧化產(chǎn)物,A正確;由A項分析可知,反應的離子方程式為2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+
10Cl-+4H2O,反應中CN-是還原劑,Cl2是氧化劑,氧化劑與還原劑的化學計量數(shù)之比為5∶2,B錯誤;由離子方程式知,若有1 mol CN-發(fā)生反應,則有5NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,但不知道氣體是否處于標準狀況下,故不能計算生成CO2的體積,C錯誤;若將該反應設計成原電池,則CN-在負極區(qū)失去電子,發(fā)生氧化反應,D錯誤。
5.(2022·山東濟寧二模)已知Pb2O3與HNO3溶液發(fā)生反應Ⅰ:Pb2O3+
2HNO3Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O,PbO2與酸化的MnSO4溶液發(fā)生反應Ⅱ:5PbO2+2MnSO4+3H2SO42HMnO4+5PbSO4+2H2O。下列說法正確的是(　C　)
A.在反應Ⅰ中,Pb2O3既是氧化劑,又是還原劑
B.Pb2O3與鹽酸反應:Pb2O3+2HClPbCl2+PbO2↓+H2O
C.PbO與HNO3溶液反應:PbO+2HNO3Pb(NO3)2+H2O
D.由反應Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:HNO3>PbO2>HMnO4
解析:鉛元素沒有+3價,Pb2O3中一個Pb顯+2價,另一個顯+4價,反應Pb2O3+2HNO3Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O不是氧化還原反應,A錯誤;據(jù)反應Ⅱ可知氧化性PbO2>MnO4-,而酸性條件下MnO4-能將HCl氧化成Cl2,則+4價Pb也能將HCl氧化成Cl2,B錯誤;根據(jù)反應Ⅰ可得硝酸不能將Pb氧化成+4價,故反應后Pb還是+2價,C正確;反應Ⅰ不是氧化還原反應,無法由反應Ⅰ得出氧化性HNO3>PbO2,D錯誤。
6.(2022·山東濟寧二模改編)在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗,產(chǎn)物又進行了系列實驗,流程如圖。下列說法正確的是(　C　)

A.氣體A和D含有同一物質(zhì),且均為氧化產(chǎn)物
B.硫元素參加了2個氧化還原反應
C.沉淀F可以和NaOH溶液在加熱的條件下反應
D.若固體B中加濃硫酸,發(fā)生反應時被氧化的和被還原的均為同一種元素
解析:根據(jù)題圖分析可知,鐵粉和硫粉混合加熱時生成FeS,同時部分硫被氧化為SO2,FeS固體中加入稀硫酸,生成硫酸亞鐵溶液和H2S,H2S具有還原性,濃硫酸具有氧化性,兩者反應生成S和SO2。氣體A中SO2是氧化產(chǎn)物,氣體D中SO2是還原產(chǎn)物,A錯誤;鐵粉和硫粉反應生成FeS,S和O2反應生成SO2,H2S和H2SO4(濃)反應生成S、SO2和H2O,反應中S元素化合價都發(fā)生改變,故硫元素至少參加了3個氧化還原反應,B錯誤;沉淀F是S,S與NaOH溶液在加熱條件下反應生成Na2S、Na2SO3和H2O,C正確;固體B為FeS,FeS和濃硫酸反應生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O,其中被氧化的元素為Fe和S,被還原的元素為S,故發(fā)生反應時被氧化的和被還原的不為同一種元素,D錯誤。

專項訓練2　離子共存與離子方程式正誤判斷
1.(2022·福建龍巖一模)下列離子組在給定條件下一定能共存的是(　A　)
A.通入CO2氣體:Ca2+、Fe2+、Br-、SO42-
B.由水電離出的H+濃度為1×10-12 mol·L-1:NH4+、I-、Na+、Cl-
C.pH=1的溶液:Al3+、MnO4-、SO42-、S2-
D.滴加氨水:Mg2+、[Al(OH)4]-、HCO3-、NO3-
解析:通入CO2氣體后Ca2+、Fe2+、Br-、SO42-與CO2氣體之間不能發(fā)生任何反應,可以共存,A符合題意;由水電離出的H+濃度為1×
10-12 mol·L-1的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性,在堿性溶液中,NH4+、OH-會發(fā)生反應產(chǎn)生弱堿NH3·H2O,不能大量共存,B不符合題意;Al3+、S2-會發(fā)生鹽的雙水解反應產(chǎn)生 Al(OH)3 沉淀和H2S氣體,不能大量共存,pH=1的溶液顯酸性,含有大量H+,H+、MnO4-、S2-會發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,C不符合題意;滴加氨水時,NH3·H2O會與Mg2+反應產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀和NH4+,不能大量共存,NH3·H2O也會與HCO3-反應產(chǎn)生CO32-、NH4+、H2O,不能大量共存,另外[Al(OH)4]-、HCO3-會反應生成氫氧化鋁和碳酸根離子,不能大量共存,D不符合題意。
2.(2022·廣東梅州一模)下列各組離子能大量共存的是(　C　)
A.NaClO水溶液中:Fe2+、Cl-、Ca2+、H+
B.FeCl3水溶液中:K+、Na+、I-、SO42-
C.透明酸性溶液中:SO42-、NH4+、Cu2+、Na+
D.pH=2的溶液中:K+、CH3COO-、HCO3-、MnO4-
解析:次氯酸根離子能與Fe2+、H+發(fā)生反應,故不能大量共存,A不符合題意;FeCl3具有氧化性,鐵離子能和I-發(fā)生氧化還原反應,故不能大量共存,B不符合題意;透明酸性溶液中,SO42-、NH4+、Cu2+、Na+互不反應,可以大量共存,C符合題意;pH=2的溶液中,弱酸根離子CH3COO-、HCO3-能和氫離子反應生成弱酸,故不能大量共存,D不符合題意。
3.(2022·山東濟南調(diào)研)常溫下,下列各組離子在指定環(huán)境中能大量共存的是(　A　)
A.c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
B.使甲基橙呈紅色的溶液:NH4+、Ba2+、CH3COO-、Cl-
C.無色透明的溶液中:H+、Mg2+、MnO4-、Cl-
D.c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、NH4+、AlO2-、SO42-
解析:c(H+)c(OH-)=1×10-12,說明溶液呈堿性,堿性溶液中,K+、Na+、CO32-、NO3-能大量共存,故A符合題意;使甲基橙呈紅色的溶液呈酸性,CH3COO-與H+不能大量共存,故B不符合題意;MnO4-有顏色,不能存在于無色溶液中,故C不符合題意;Fe3+、NH4+均能與AlO2-發(fā)生雙水解反應,不能大量共存,故D不符合題意。
4.(2022·河北邯鄲一模)下列各組粒子在溶液中可以大量共存,且在加入試劑X后發(fā)生反應的離子方程式書寫也正確的是(　A　)
選項
微粒組
試劑X
發(fā)生反應的離子方程式
A
Cl-、NO3-、
Al3+、NH4+
少量
NaHCO3
溶液
Al3++3HCO3-3CO2↑+Al(OH)3↓
B
NH4+、Fe2+、
I-、SO42-
少量
氯水
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
C
Al3+、Ba2+、
AlO2-、NO3-
適量的
Na2SO4
Ba2++SO42-BaSO4↓
D
Na+、SO32-、
S2-、Cl-
適量
HCl
SO32-+S2-+4H+2S↓+2H2O
解析:Al3+和HCO3-發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體,離子方程式為Al3++3HCO3-3CO2↑+Al(OH)3↓,A正確;I-的還原性大于Fe2+的還原性,加入少量氯水的時候,離子方程式為2I-+Cl2I2+
2Cl-,B錯誤;Al3+與AlO2-會發(fā)生雙水解反應生成Al(OH)3,不能大量共存,C錯誤;亞硫酸根離子和硫離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成單質(zhì)S,故加入適量HCl的離子方程式為SO32-+2S2-+6H+3S↓+3H2O,
D錯誤。
5.(2022·廣東深圳二模)下列過程中的化學反應,有關離子方程式書寫正確的是(　C　)
A.將Na2O2放入水中:Na2O2+2H2O2Na++2OH-+O2↑
B.Fe2O3溶于過量的氫碘酸:Fe2O3+6HI2Fe2++4I-+3H2O+I2
C.將足量NH3和足量CO2依次通入飽和食鹽水:Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+
D.NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應至溶液呈中性:SO42-+H++OH-+Ba2+BaSO4↓+H2O
解析:將Na2O2放入水中的離子方程式為2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+
O2↑,A錯誤;由于Fe3+能夠氧化I-生成I2,且HI是強酸,離子方程式書寫時要拆,故Fe2O3溶于過量的氫碘酸的離子方程式為Fe2O3+6H++
2I-2Fe2++3H2O+I2,B錯誤;將足量NH3和足量CO2依次通入飽和食鹽水生成NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液,故離子方程式為Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+,C正確;已知1 mol Ba(OH)2電離出2 mol的OH-,則NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應至溶液呈中性時的離子方程式為SO42-+2H++2OH-+Ba2+BaSO4↓+2H2O,D錯誤。
6.(2022·山東煙臺模擬)下列離子方程式正確的是(　A　)
A.水楊酸與NaHCO3溶液反應:+HCO3-+H2O+CO2↑
B.用FeS去除廢水中的Hg2+:S2-+Hg2+HgS
C.用純堿溶液吸收Cl2:2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O
D.向CuSO4溶液中加過量的氨水:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
解析:羧基可以與HCO3-反應生成CO2,羥基不能與HCO3-反應,A正確;
FeS本身難溶于水,不能寫成S2-,離子方程式錯誤,B錯誤;純堿是碳酸鈉,用純堿溶液吸收Cl2的離子方程式為Cl2+CO32-+H2OCl-+HClO+
HCO3-,C錯誤;向CuSO4溶液中加過量的氨水的離子方程式為Cu2++
4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,D錯誤。





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